北京市西城区2014 年高三二模试卷 物理部分2014.513放射性同位素衰变的快慢有一定的规律。氡 222 衰变为钋 218 的规律如图所示。纵坐标表示的是任意时刻氡222 的质量 m 与 t = 0 时的质量m0的比值。下列说法正确的是A氡 222 的半衰期是7.6 天B氡 222 的半衰期是3.8 天C若升高温度，氡222 的半衰期将变长D若升高温度，氡222 的半衰期将变短14如图所示，将一个半圆形玻璃砖置于空气中，当一束单色光入射到玻璃砖的圆心O 时，下列情况不可能发生的是15如图，一列简谐横波向右传播，质点a 和 b 的平衡位置相距0.5m。某时刻质点a 运动到波峰位置时，质点 b刚好处于平衡位置向上运动。这列波的波长可能是A1m B2m C0.5m D0.67m 16在水平桌面上有一个倾角为的斜面体。 一个质量为m 的物块，在平行于斜面的拉力F 作用下， 沿斜面向上做匀速运动。斜面体始终处于静止状态。已知物块与斜面间的动摩擦因数为 ，重力加速度为g。下列结论正确的是A斜面对物块的摩擦力大小是FB斜面对物块的摩擦力大小是 mgC桌面对斜面体的摩擦力大小是0 D桌面对斜面体的摩擦力大小是Fcos17如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，假设负载变化时输入电压保持不变。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用R0表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的值减小。忽略变压器上的能量损失，不计电压表、电流表的内阻对电路的影响。当用户的用电器增加时，下列说法正确的是A电压表读数增大，电流表读数增大B电压表读数减小，电流表读数增大C电压表读数不变，电流表读数增大D电压表读数不变，电流表读数减小18如图所示，洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡、电子枪等部分组成。励磁线圈是一对彼此平行的共R0 AVR励磁线圈m F O A O B O D O C a b 左右砂桶小车q B 轴的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场。玻璃泡内充有稀薄的气体，电子枪在加速电压下发射电子，电子束通过泡内气体时能够显示出电子运动的径迹。若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形。若只增大电子枪的加速电压或励磁线圈中的电流，下列说法正确的是A增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径不变B增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径变小C增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径不变D增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径变小19如图所示，水平桌面上有一小车，装有砂的砂桶通过细绳给小车施加一水平拉力，小车从静止开始做直线运动。保持小车的质量M 不变，第一次实验中小车在质量为m1的砂和砂桶带动下由静止前进了一段距离s；第二次实验中小车在质量为m2的砂和砂桶带动下由静止前进了相同的距离s，其中m1m2M。两次实验中，绳对小车的拉力分别为T1和 T2，小车、砂和砂桶系统的机械能变化量分别为 E1和 E2，若空气阻力和摩擦阻力的大小保持不变，不计绳、滑轮的质量，则下列分析正确的是A(m1g- T1) (m2g- T2)， E1= E2B(m1g- T1)= (m2g- T2)， E1= E2 C(m1g- T1) (m2g- T2)， E1 E2D(m1g- T1)= (m2g- T2)， E1 E2 20如图所示，在圆柱形区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度的大小B 随时间 t 的变化关系为BB0+kt，其中 B0、k 为正的常数。在此区域的水平面内固定一个半径为r 的圆环形内壁光滑的细玻璃管，将一电荷量为q 的带正电小球在管内由静止释放，不考虑带电小球在运动过程中产生的磁场，则下列说法正确的是A从上往下看，小球将在管内沿顺时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为2qkrB从上往下看，小球将在管内沿逆时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为2qkrC从上往下看，小球将在管内沿顺时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为qkr2D从上往下看，小球将在管内沿逆时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为qkr2 21 （ 18 分）（1）在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，将6mL的油酸溶于酒精中制成104mL 的油酸酒精溶液。用注射器取适量溶液滴入量筒，测得每滴入75滴，量筒内的溶液增加1mL。用注射器把 1滴这样的溶液滴入表面撒有痱子粉的浅水盘中，把玻璃板盖在浅盘上并描出油酸膜边缘轮廓，如图所示。已知玻璃板上正方形小方格的边长为1cm，则油酸膜的面积约为_m2（保留两位有效数字） 。由以上数据，可估算出油酸分子的直径约为_m（保留两位有效数字） 。（2）几位同学通过实验研究水果电池的电动势和内电阻。他们了解到水果电池的内电阻可能比较大，因此设计了一个如图1所示的电路进行测量。图中电压表和电流表的量程分别为1V和0.6mA。 他们制作了一个苹果电池组进行研究。请将图2 中的实物按图1 所示电路图连接成实验所用的电路。 利用图 1 所示电路，调节滑动变阻器的位置，测量出相应的电流I 和电压 U，并将电流I 和相应的电压 U 用“”标注在如图4 所示的坐标纸上。其中一组电流和电压读数如图3 所示，电压表的读数为 _ V ，电流表的读数为_ mA 。 请将图 3 所示的电流表、电压表的读数也用“”标注在图4 的坐标纸上，并画出这个苹果电池组的 UI 图线。图 2V mA R S E r A 图 1V 图 3VmA1.01.2U/V 根据图 4 的 UI 图线可求得该电池组的电动势E _V（保留三位有效数字） ，内电阻r_ （保留三位有效数字） 。 关于该实验的误差，下列说法正确的是_。A由于电压表内阻的影响，会使电源内电阻的测量值偏大B由于电压表内阻的影响，会使电源内电阻的测量值偏小C由于电流表内阻的影响，会使电源内电阻的测量值偏大D由于电流表内阻的影响，会使电源内电阻的测量值偏小22.（16 分）如图所示，一个匝数n=100、边长 L=0.1m 的正方形导线框abcd，以 v=1m/s 的速度向右匀速进入磁感应强度 B=0.5T 的匀强磁场，在运动过程中线框平面始终与磁场垂直，已知线框的总电阻R=25。求在进入磁场的整个过程中（ 1）导线中感应电流的大小；（ 2）ab 边所受安培力的大小；（ 3）线框中产生的热量。c d b a B 23.（18 分）我国的月球探测计划“嫦娥工程”分为“绕、落、回”三步。“嫦娥三号”的任务是“落”。2013 年12 月 2 日， “嫦娥三号”发射，经过中途轨道修正和近月制动之后，“嫦娥三号”探测器进入绕月的圆形轨道 I。12 月 12 日卫星成功变轨，进入远月点P、近月点 Q 的椭圆形轨道II。如图所示。2013 年12 月 14 日，“嫦娥三号”探测器在Q 点附近制动，由大功率发动机减速，以抛物线路径下降到距月面 100 米高处进行30s 悬停避障，之后再缓慢竖直下降到距月面高度仅为数米处，为避免激起更多月尘，关闭发动机，做自由落体运动，落到月球表面。已知引力常量为G，月球的质量为M，月球的半径为R， “嫦娥三号”在轨道I 上运动时的质量为m， P、Q 点距月球表面的高度分别为h1、 h2。（1）求“嫦娥三号”在圆形轨道I 上运动的速度大小；（2）已知“嫦娥三号”与月心的距离为r 时，引力势能为 rGMmEp（取无穷远处引力势能为零），其中 m 为此时“嫦娥三号”的质量。若“嫦娥三号”在轨道II 上运动的过程中，动能和引力势能相互转化，它们的总量保持不变。已知“嫦娥三号”经过Q 点的速度大小为v，请根据能量守恒定律求它经过P 点时的速度大小；（3） “嫦娥三号”在P 点由轨道I 变为轨道II 的过程中，发动机沿轨道的切线方向瞬间一次性喷出一部分气体，已知喷出的气体相对喷气后“嫦娥三号”的速度大小为u，求喷出的气体的质量。OQPI II 24.（20 分）光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外还具有动量。由狭义相对论可知，一定的质量m 与一定的能量E 相对应：2mcE，其中 c 为真空中光速。（ 1）已知某单色光的频率为 ，波长为 ，该单色光光子的能量hE，其中h 为普朗克常量。试借用质子、电子等粒子动量的定义：动量=质量速度，推导该单色光光子的动量 hp。（ 2）光照射到物体表面时，如同大量气体分子与器壁的频繁碰撞一样，将产生持续均匀的压力，这种压力会对物体表面产生压强，这就是“光压”，用 I 表示。一台发光功率为P0的激光器发出一束某频率的激光，光束的横截面积为S。当该激光束垂直照射到某物体表面时，假设光全部被吸收，试写出其在物体表面引起的光压的表达式。（ 3）设想利用太阳光的“光压”为探测器提供动力，将太阳系中的探测器送到太阳系以外，这就需要为探测器制作一个很大的光帆，以使太阳光对光帆的压力超过太阳对探测器的引力，不考虑行星对探测器的引力。一个质量为m 的探测器， 正在朝远离太阳的方向运动。已知引力常量为G， 太阳的质量为M，太阳单位时间辐射的总能量为P。设帆面始终与太阳光垂直，且光帆能将太阳光一半反射，一半吸收。试估算该探测器光帆的面积应满足的条件。北京市西城区2014 年高三二模试卷 参考答案及评分标准物理2014.5 题号13 14 15 16 17 18 19 20 答案B A B D C D A C 21 （ 18 分）（1） 1.1 10-21.2 10-22分 ，7.3 10-106.7 10-10 2分（2）如答图 1所示 2分 0.781分 ，0.261分 如答图 2所示 2分 1.141.18 3 分 ，1.421031.53 1033 分 C2 分22 （ 16 分）解：（1） ab 边切割磁感线产生的感应电动势V5nBLvE3 分导线中的感应电流A2.0REI3 分（2） ab 边所受安培力N1nILBF安 4 分（3）线框进入磁场的过程中，所用时间s1.0 vLt2 分产生的热量J1.02RtIQ4 分答图 2I/mA00.20.40.41.01.2U/V0.60.80.6答图 1V mA 23 （ 18 分）解：（1） “嫦娥三号”在轨道I 上运动的过程中121 2 1)(hRvmhRMmG3 分解得11hRGMv3 分（2） “嫦娥三号”在轨道II 上运动的过程中，由机械能守恒定律22212121vmhRGMmvmhRGMm P-3 分解得12222hRGMhRGMvvP-3 分（3）设喷出的气体质量为 m，由动量守恒定律)()(1vumvmmmvPP3 分解得m uhRGMhRGMvhRGMmuvvmp1221122-3 分24 （ 20 分）解：（1）光子的能量2mcE chhE2 分光子的动量mcp2 分可得 hcEp2 分（2）一小段时间 t 内激光器发射的光子数chtPn01 分光照射物体表面，由动量定理nptF2 分产生的光压SFI1 分解得 cSPI02 分（3）由（ 2）同理可知，当光一半被反射一半被吸收时，产生的光压cSPI232 分距太阳为 r 处光帆受到的光压2423rcPI2 分太阳光对光帆的压力需超过太阳对探测器的引力2rMmGIS 2 分解得 PcGMm S38 2 分